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   肥料不同稀释倍数对春石斛兰'Ex.1' 植株生长之影响





    摘 要

    本试验之目的为探讨施用易溶性复合肥料(NP2O 5-K2O:20-20-20) 不同稀释倍数(CK 、500、1,000、2,000及4,000倍)对春石斛兰"Ex.1" 植株生长之影响。试验结果显示,以500、1,000及2,000倍可获得较高之株高( 约在17.5~18.3 cm 之间) ,和较多之假球茎节数( 约在7.6~8.0节之间);然而,假球茎厚度和宽度各处理间并无显著性之差异。在春石斛兰叶片、假球茎及根鲜重与干重上,以1,000、2,000及4,000倍处理较高,惟三处理间差异不显著。春石斛兰止叶形成率以500倍处理之11% 最低,与其它处理达显著性之差异。春石斛兰叶片中叶绿素计读值以施用500和1,000倍处理较高,分别为54.2 和51.8 。春石斛兰‘Ex.1’ 叶片、假球茎及根的氮和磷含量随着肥料浓度的增加而增加,然而以施用1,000倍处理之叶及假球茎钾含量较高,惟根之钾含量以500 倍处理较高为1.29% 。试验后水苔中氮、磷和钾含量以500倍处理最高,分别为0.56 、0.19 和0.54% ,与其它处理达显著性之差异。综合上述结果,每两周一次施用易溶性复合肥料(NP2O 5-K2O:20-20-20) 稀释1,000~2,000倍可使一年生春石斛兰"Ex.1" 植株生长效应最佳。

    关键字:春石斛兰、生长特性、肥料稀释倍数、叶绿素计读值。

    前 言

    春石斛兰(nobile-type dendrobium)为石斛兰属( Dendrobium) 石斛兰节(section Dendrobium)兰科(Orchidaceae)植物,由金钗石斛( Den. nobile ) 所育成之品种群称之。台湾亦为石斛兰属分布范围,约有12种原生种,而石斛兰节类有细茎石斛( Den . moniliforme ) 、樱石斛( Den .linawianum ) 、金草石斛( Den . chryseum) 、黄花石斛( Den. tosaense ) 等(2)。春石斛兰主要生产国为日本、荷兰、泰国及美国等,台湾亦有数十年栽培历史(9),但产业并不如蝴蝶兰及文心兰蓬勃发展。然而,在这几年商业栽培数量有明显增加趋势,据估春石斛兰于2008年在欧洲产出大于3 百万株,主要生产国是荷兰,在美国则是松井兰园(Matsui Nursery) ,每年就有12万5千盆以上的产量,但是种源多数来自国外,主要商业生产品种亦以日本山本(Yamamoto) 公司所释出为主(3)。春石斛兰的研究以日本的文献最为丰富完整,近年则以美国王寅东博士所领军的研究团体,将春石斛兰的学术研究印证在商业生产上最受注目,台湾在这方面亦正加紧脚步的追赶,期能迎头赶上。王寅东博士等人(3)指出春石斛兰( Den. Red Emperor "Prince")于营养生长期,施用100mg/LN和25 mg/LP及100 mg/LK肥料,可达到最佳生长势;在报告中亦显示春石斛兰假球茎生长高度在施用100~200 mg/LN时会达到高峰,而有施用磷肥者与无施用磷肥相较,前者处理可获得较高的植株,同时假球茎节数亦较多,此外当钾肥浓度增加至100 mg/L时,石斛兰株高已达到最高,再增加钾肥浓度并无进一步的表现。水苔充当兰花之栽培介质已有长久历史。尤其水苔在台湾蝴蝶兰产业上是不可或缺之栽培介质,在整个产业上之栽培管理作业及肥培研究亦相当完整;然而水苔利用在春石斛兰栽培生产上相关之研究却很少,目前文心兰带介质输美正在谈判中,为了因应未来台湾地区春石斛兰产业上之发展需求,有必要逐步探讨及建立适用台湾本土的相关栽培管理方法。本试验之目的在建立以水苔为介质时,春石斛兰合理肥培管理之模式,以供日后进一步研究与栽培管理应用之参考。

    材料与方法

    一、供试作物

    试验用春石斛兰品种采用商业品种"Ex.1" 一年生兰苗,于2011年5 月先将原栽培介质去除,植株经清水漂洗后阴干,再以二氧化氯25 mg/L 消毒。黑色塑胶软盆( 直径8.4 cm ;容积300 ml)洗净后以二氧化氯50 mg/L 浸泡30 min 消毒。

    二、供试介质

    试验栽培介质为水苔(Platinum AA 等级;智利产) ,水苔以70℃热水浸泡30 min 处理,待其冷却后去除杂质备用。水苔巨量元素之N 含量为0.38% ,P 含量为0.03% ,K 含量为0.29% ,Ca含量为0.41% ,Mg含量为0.21% ,pH值为5.26 、EC值为350 μS· cm-1。

    三、供试地点及其特性

    试验地点在台中区农业改良场埔里分场( 位于南投县鱼池乡),拱型双连栋育苗温室( 可活动收张之内外50% 银黑遮荫网,两侧具活动式塑胶布卷帘) 床架上,温室内配备内循环扇及微喷雾装置,植株置入15孔端盘内(45 cm × 27 cm) ,每端盘内放置10株,采两列中间空一列方式放置,每平方公尺放置60株,病虫害及水分管理等依惯行栽培管理方式实行。

    四、供试肥料及其处理

    试验肥料使用易溶性复合肥料(N-P2 O 5 -K2 O:20-20-20),肥料稀释倍数分别为对照组(CK ,只灌不含肥料之等量清水) 、500 、1,000、2,000及4,000倍等5 处理( 表一) ,试验排列采完全逢机设计(completely randomized design, CRD) ,每处理20盆。于 2011年5 月中旬定植,6 月上旬开始施用第一次肥料,每两周浇灌一次,每盆100 ml ,至同年8 月中旬为止,共计施用五次肥料。

    五、调查项目

    定植后第35日及65日进行生育性状调查,包括株高、假球茎节数、叶片数、最大叶叶长、最大叶叶宽等;定植后第100 日除了上述之生育特性外,亦记录假球茎厚度和假球茎宽度及止叶形成率( 为假球茎顶端最后形成叶片之百分比) 。定植后第90日及第120 日以叶绿素计(Chlorophyll Meter; SPAD-502 ; Minolta Co., LTD. Japan) 测量,分析春石斛兰叶片叶绿素读值含量,并于第120 日拍摄地上及地下部之照片记录。

    六、分析项目及方法

    春石斛兰"Ex.1" 肥料试验定植后第125 日,每一处理取四株生长势平均之植株( 四重复) ,将植株分割成假球茎、叶和根等三部位,各别秤重记录植体鲜重,再将植体经70℃烘干48 hrs后记录干重,再将各部位植体研磨成粉,以湿灰化法( 硫酸) 分解后分别测定氮、磷及钾含量(13,15,16),其中以蒸馏法测定全氮含量,利用钼黄法测定全磷含量,利用焰光分析仪测定全钾含量;供试介质之水苔及试验后之水苔分析方法如上述,pH与EC值之分析前者介质及水之比例为1:10 ,后者为1:20 。

    七、统计

    试验分析及调查资料以CoStat 6.3 统计软体(CoHort Software, USA)进行统计变方分析(analysis of variance, ANOVA) 后,以最小显著差异分析(least significant difference, LSD) 探讨各处理间之差异性。

    试验结果

    一、对植株生长特性之影响

    由春石斛兰"Ex.1" 株高调查结果显示( 图一、图二) ,定植后第35日试验初期,春石斛兰"Ex.1" 株高在不同稀释倍数间差异不显著。定植后第65日及第100 日之春石斛兰"Ex.1" 株高在不同稀释倍数间互有差异,其中施用500、1,000及2,000倍之处理可获得较佳株高,分别为17.5 、18.3 及18.3 cm,而不施用肥料(CK)和4,000倍处理之株高较低,分别为15.0 及15.6 cm。由定植后第100 日春石斛兰"Ex.1" 叶片及假球茎生育性状调查结果显示( 表二) ,叶片数、叶长及叶宽在不同稀释倍数间互有差异,其中叶片数以施用500 及1,000倍处理者较多、其次分别为施用2,000及4,000倍处理,以无施肥(CK)处理者叶片数6.6片最少;叶长以施用500 倍处理12.1 cm 较长,其次分别为施用1,000及2,000倍处理,以无施肥(CK)及4,000倍处理者9.9 cm较短;叶宽以施用1,000及2,000倍处理较佳,其次为施用500 倍处理,以无施肥(CK)及4,000倍处理者较差。在定植后第100 日试验后期,春石斛兰"Ex.1" 假球茎厚度和宽度在不同稀释倍数间差异不显著,假球茎节数在不同稀释倍数间互有差异,其中以施用500 、1,000及2,000倍之处理较高,分别为7.7、8.0及7.6节,而无施肥(CK)和4,000倍处理之假球茎节数分别为6.7及7.0节。 

    由定植后第100 日春石斛兰"Ex.1" 止叶形成率调查结果显示( 图三),春石斛兰"Ex.1" 止叶形成率在不同肥料稀释倍数间互有差异,其中以无肥料(CK)处理者最高90% ,其次分别为施用1,000、2,000及4,000倍处理,约在65~55% 之间,以施用500 倍处理之止叶形成率11% 最低。由春石斛兰"Ex.1" 叶片中叶绿素计读值调查结果显示( 图四) ,春石斛兰"Ex.1" 定植后第90日及第120 日叶绿素计读值在不同肥料稀释倍数间互有差异,其中定植后第90日以施用500 倍处理54.2% 及1,000倍处理51.8% 较高,其次分别为施用2,000倍处理45.9% 及4,000倍处理43.8%,以无肥料(CK)处理40.7% 最低。定植后第120 日以施用500 倍处理61.9% 最高,其次分别为施用1,000倍处理58.2% 、2,000倍处理50.0% 及4,000倍处理47.5% ,以无肥料处理者(CK) 38.3% 最低。 

    二、对植体鲜重及干重之影响

    由不同稀释倍数对定植后第125 日春石斛兰"Ex.1" 叶片、假球茎及根部鲜重及干重调查结果显示,叶片、假球茎及根部鲜重在不同肥料浓度处理间互有差异( 表三) ,其中叶片鲜重以施用500 、1,000、2,000及4,000倍处理较高,惟上述处理间差异不显著,未施肥(CK)处理8.7g/plant 较低。假球茎鲜重以施用1,000、2,000及4,000倍处理较高,以施用500 倍及未施肥(CK)处理较低。根部鲜重以施用1,000、2,000及4,000倍处理较高,其次为未施肥(CK)处理者,以施用500 倍处理最低。叶片、假球茎及根部干重在不同稀释倍数间亦互有差异,其中叶片干重以施用500、1,000及2,000倍处理较高,惟上述处理间差异不显著,其次为施用4,000倍处理者,未施肥(CK)处理0.92 g/plant最低。假球茎干重以施用1,000倍处理1.43 g/plant最高,其次分别为施用2,000、4,000、500 倍处理者,以未施肥(CK)处理0.89 g/plant最低。根部干重以施用1,000及4,000倍处理最高,其次分别为施用2,000倍处理及未施肥(CK)处理者,以施用500 倍处理最低。另由图六可明显看出施用500 倍肥料者其地下部根系生长量与其它处理者相较明显较少且较短,各处理间除旧根系有老化现象外,新生之根系生长势全都良好,根尖亦无停滞生长现象,颜色偏白垩色。 

    三、对植体根、假球茎、叶中N 、P 、K 含量之影响

    由不同稀释倍数对春石斛兰"Ex.1" 叶、茎、根中N、P、K 含量分析结果显示( 图五),叶片、假球茎及根中的氮和磷含量随着肥料浓度的增加而增加,叶片中氮含量由未施肥(CK)的1.04%,增加至500 倍为2.17%,假球茎之氮含量亦由未施肥(CK)的0.47%,增加至500 倍为1.81% ,根之氮含量亦由未施肥(CK)的0.62% ,增加至500 倍为3.10% ;叶中磷含量由未施肥(CK)的0.14%,增加至500 倍为0.50%,假球茎之磷含量亦由未施肥(CK)的0.17%,增加至500 倍为0.72% ,根之磷含量亦由未施肥(CK)的0.16% ,增加至500 倍为0.95% ;然而钾含量则未有氮和磷的含量摸式,叶片之钾含量以1,000倍有较高钾含量为3.23%,最少之钾含量反而是500 倍的2.53% ,假球茎之钾含量亦以1,000倍最多有2.17% ,500 和2,000倍含量相当分别为1.86% 和1.84% ,未施肥(CK)和4,000倍含量较少分别为1.50% 和1.58%,而根部累积之钾含量以500 倍最多1.29% ,1,000和2,000倍之钾含量相同为1.05% ,4,000倍和未施肥(CK)之钾含量相同为0.87% 。四、对试验后水苔中N 、P 、K 含量和EC及pH值之影响

    由不同肥料浓度对试验后水苔pH、电导度、氮、磷、钾含量分析结果显示( 表四) ,施用4,000倍和未施肥(CK)之水苔pH值较高,在5.1和5.2之间,相对于施用500 和1,000及2,000倍较低,在4.8~4.9之间;水苔EC值以500 倍处理最高1050 μS · cm-1与其它处理达显著性差异;500倍处理者,在水苔中含有较高的氮、磷及钾含量,与其它处理比较达到显著性差异;氮含量最高者为500 倍的0.56% ,氮含量最低者为未施肥(CK)的0.32% ;磷含量在各处理之间随着肥料浓度增加而增加,磷含量最高者为500 倍的0.19% ,磷含量最低者为未施肥(CK)的0.02% ;钾含量以500 倍最高为0.54% ,次之为1,000倍的0.11% ,其余处理其钾含量皆为0.02% 。 

    讨 论

    王等人(2010) 指出Den. Red Emperor "Prince"品种以含50% 泥炭土介质种植,于营养生长期,施用100 mg/LN和25 mg/LP及100 mg/LK,即可达到最佳生殖生长,缺乏氮肥或钾肥会导致提早或严重之黄化落叶,开花数亦会减少(3);本试验所使用之肥料为商业调制完成之复合易溶性肥料(N-P2 O 5 -K2 O:20-20-20),经稀释后施用在试验中,由结果可知,稀释之肥料浓度以1,000倍(200 mg/LN)和2,000倍(100 mg/LN)所含之氮浓度所获得之结果最佳,亦与王等人之研究最为接近;试验中由植体分析亦显示N 、P 及K 三要素之吸收,以氮和钾之吸收和施用有相对应之效果,而磷之吸收在植体之含量并没有彰显效果,是否如前人之研究(3)所示春石斛兰对磷之需求并不高,或者是施用之磷肥被植株所利用之效率偏低,再者是流失或与其它因素干扰,须进一步试验探讨。然而结果显示植体之钾含量似乎以根为贮藏器官,在各处理之间,根部有较多的钾含量,亦以高浓度的处理有较高之钾含量。在试验中显示株高在施用500、1,000及2,000倍并无差异,且试验至记录数据时植株之假球茎生长并未完全停止( 图二) ,并未如Bichsel之研究所指出假球茎生长高度在100 mg/LN和200 mg/LN之浓度时出现生长高峰(11,12)。 Yen (2008) 为增加春石斛兰节数当繁殖体,施用肥料(NPK:15-2.3-12.9)浓度在0.6710g. L-1和1.33 g . L-1时可获得较高的株高、节数和叶片数(17)。 Bichsel (2008)指出钾肥浓度当由0 mg/L增加至100 mg/L株高的生长就到顶了(12),但本试验经由植体分析发现当植株处理200mg/LK时,植体叶片中之钾含量比其它处理高,但与处理100 mg/LK相当( 图四) ,表示植物体吸收了较多的钾元素,对后续之生育是否有进一步的影响尚须观察;Bichsel (2008)亦指出当N 和K 增加至200 mg/L时会增加留存在假球茎上之叶数(12)。酒井等人指出四年生之Den.Nodoka品种每钵一年施用200 mgN时会达到高峰,可得到最多的着花假球茎数和着花节数及小花数,但假球茎数会随着肥料增加而增加,然而过量且连续施肥会导致肥料伤害,尤其对移植后不久之小苗(5,6);本试验虽为一年生植株,但总施用之氮含量在250~500 mg之间亦有不错之营养生长。须藤等人(1984) 认为老假球茎和开花假球茎之间的生育关系有相当高的相互依存性(7),当养份供给不足时,新假球之止叶形成时期会提早出现,所以在促成栽培时培育出粗壮之老假球茎是个重要课题;且在报告中指出高浓度肥料(200 mg/L) 会导致止叶形成期往后延,且会致使根部褐变,因此应以100 mg/L为基础浓度来考量使用之频率。本试验由结果显示未施肥者(CK)其止叶形成率比其它处理来的早且比例较高,高浓度肥料(400 mg/L)确实导致止叶形成率低下( 图三),但并无根部衰败现象,只是根系之生长并不如其它处理者( 图六),结果与前人之研究有些微不同,然而学者(7)亦有提到如何平衡假球茎之长度和止叶形成期须进一步的肥培管理技术研究。另外,上里等人(1987) 在秋石斛兰Den. Lim Hepad 品种连续二年的试验中指出在第一年之生长特性上(1),处理之间并无显著性差异,除叶数在有施肥区和无施肥区有轻微差异外;然而第二年时发现假球茎高度会因高浓度的氮(300 mg/L) 和磷(150 mg/L) 有较显着之表现,而落叶数只有轻微差异,但并无法由植体分析上获得施肥上之建议。所以复茎类兰花的新旧假球茎之间会有养份彼此运移现象存在,亦因此在复茎类兰花分盆繁殖时皆会建议老假球茎至少留1~2 个,有助于后续新假球茎生育。春石斛兰在栽培管理上,吕(2010) 研究报告提到春石斛兰之假球茎和叶之颜色如果太浓绿,须施用磷酸二氢钾( 磷酸一钾,KH2 PO4) 稀释1,500倍1~2 次(4),或施用高磷钾开花肥;然而所谓之叶色在春石斛兰并没有科学数字可以佐证参考。植物体氮素状态和叶绿素之关系密切,藉由叶绿素的测量可以估测氮素状态,供氮肥管理依据,而叶绿素计为携带轻巧之检测工具,且氮素为叶绿素分子之关键元素,因此叶绿素含量之高低反映氮素含量的多寡(8,10)。

    本试验之结果亦显示随着施用之肥料浓度增加,叶绿素计之读值亦有相对应的增加( 图三) ,且在植体分析上叶中所含之氮含量亦有一致的结果( 图四),所以本试验所得之叶绿素计读值,亦可供日后研究之参考或产业上之应用,然而仍须进一步或做更长久的观察记录及统计其相关性分析探讨,叶绿素计读值在何种范围内是符合该阶段之氮含量表现,该数值是否具代表性及对后续之生殖生长之影响为何,皆须厘清;因杨(8)指出影响叶绿素测值之原因甚多,凡能改变稻株颜色之因子( 如生育期、光源质量、栽植密度、病虫害、营养元素缺乏、基因组成等) ,皆可能左右叶绿素读值之准确性。11本试验中显示高浓度肥料500 倍会导致植株根系生长品质较差( 图六),起因应是所使用之肥料溶液之EC值达1,824 μ S · cm-1偏高( 表一) ,易使介质之盐份含量过高,因此产生一连串影响,使地上部和地下部生长失衡,连带亦使植体之假球茎及根之鲜重较其它有施肥处理者差( 表三) ,是否因此进而使钾元素之吸收遇到障碍,也许在植体分析上由叶片中之钾元素含量即可窥知( 图五),或许亦因此可解释为何残存于水苔中之钾元素含量高于其它处理者( 表四) 。Cui等人(2004) 亦指出高浓度之养液会导致植株和开花品质降低,重者将使根部严重受损且死亡率提高(14)。

    结 论

    综合春石斛兰Den. "Ex.1"生长特性之表现及植体分析,当使用水苔为栽培介质时,建议两周浇灌一次易溶性复合肥料(N-P2 O 5 -K2 O:20-20-20) 1,000 至2,000倍稀释液,可获得最佳之生长效应,然而有关于施肥之频率及肥料中N 、P 、K 含量比例是否符合春石斛兰之营养生长和生殖生长之所需,有待进一步试验探讨。


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